CN110795815A - 一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保技术领域，为解决以往评价方法过程繁琐，区域针对性不足的缺点，提出了一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，基于能源生命周期评价的目的与范围，将能源生命周期进行阶段划分；建立各个阶段锅炉所消耗能源与相应的排放物清单；对锅炉消耗的一次能源采用
损失系数计算；对于锅炉运行过程中产生的排放物，采用分类、特征化、标准化以及加权进行计算，该方法能够直观的反映其影响程度的大小。
Description
技术领域
本发明涉及环保技术领域，更具体地说，是涉及锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法。
背景技术
锅炉作为一种常见的热源形式，广泛应用于个体建筑中。不同形式的锅炉消耗的一次能源不同，对资源的消耗程度也不相同，同时对人体健康、生态环境和大气污染等影响也不同。生命周期环境影响评价是生命周期中对环境影响压力进行定性或定量的表征评价。但是以往的评价方法繁琐，地区针对性不强。因此，迫切需要一种结果可靠，实用性强且能反应锅炉运行期间对环境影响的量化方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锅炉运行期间生命周期环境影响量化方法，本方法解决技术问题现有技术对锅炉影响评价方法程序繁琐，区域针对性不足，能够直观的反映其影响程度的大小，操作性强。
本发明技术方案如下：
1、一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，，包括以下步骤：
步骤1，锅炉运行期间所消耗能源的生命周期阶段划分；
步骤2，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响清单计算；
步骤3，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响潜值；包括：
3.1、对锅炉消耗的一次能源采用通过公式(1)进行
耗竭计算：
式中，Ei——第i种能源的使用量；λi——第i种能源的
损失系数，其值由能质系数与稀缺因子相乘；
3.2、对锅炉运行过程中产生的排放物通过公式(2)和(3)进行标准化计算：
EP(j)＝∑EP(j)i＝∑[Q(j)i×EF(j)i] (2)
式中：EP(j)——系统对第j种潜在环境影响的贡献；EP(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的贡献；Qi——第i种物质排放量；EF(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的当量因子；
NR(j)x＝EP(j)x/POPx (3)
式中：NR(j)x——第x年全球(或地区)人均环境影响潜值；EP(j)x——第x年全球(或地区)总的环境影响潜值；POPx——第x年全球(或地区)人口；
3.3、对排放物锅炉运行过程中产生的排放物通过公式(4)进行加权计算：
WF(j)＝EP(j)x/EP(j)y (4)
式中：WF(j)——第j类环境影响类型的权重因子；EP(j)x——第x年全球(或地区)总的环境影响潜值；EP(j)y——第y年全球(或地区)总的环境影响潜值，该值由削减目标计算得到。
所述步骤3中按照GWP、AP、EP、POFP和RI五类划分排放物对环境影响类型。
所述步骤3中，排放物的特征化当量因子采用CLCD数据库数据。
有益效果
本发明的有益效果为：本发明提供了一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，该方法克服了以往评价方法过程繁琐，区域针对性不足的缺点，能够直观的反映其影响程度的大小。其中：
(1)从生命周期角度剖析了锅炉运行中消耗能源带来的环境影响，获得了能源生命周期清单，为客观、准确地评价锅炉运行期间的环境影响提供依据。
(2)在评价锅炉运行时的环境问题，将能源侧
损失与排放物侧环境影响相结合，有利于揭示锅炉环境问题的客观本质和危害性。
附图说明
图1为锅炉运行环境影响评价示意图；
具体实施方式
为了尽可能体现锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法的计算过程，本发明选取天津市某30000m2的商业办公建筑为例进行计算分析，热源选择燃油锅炉，其供热系统由锅炉、管网和用户组成。该建筑运行过程中的用热量按0.25GJ/(m2·a)进行计算。燃油锅炉运行效率为0.9，单位面积年耗油量(热值为41816kJ/kg)约为6.51kg/(m2·a)，锅炉输配电耗为2.1kWh/(m2·a)。
以上述锅炉运行期间的生命周期环境影响评价模型为基础，对燃油锅炉运行期间的不同阶段环境影响进行研究，分析其环境影响类型的影响程度与资源消耗程度。以下对本发明作进一步的详细描述：
步骤1，锅炉运行期间所消耗能源的生命周期阶段划分
将燃油锅炉运行期间所消耗能源的生命周期划分为能源开采、能源生产、能源运输和运行四个阶段，其系统边界如图1所示。
步骤2，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响清单计算
燃油锅炉在运行过程中耗油6.51kg/(m2·a)，耗电2.1kWh/(m2·a)，燃油锅炉在各阶段的能耗如表1所示，燃油锅炉在运行期间产生的排放物包括CO2、SO2、NOX、颗粒物，如表2所示：
表1燃油锅炉的各阶段能耗
表2燃油锅炉的污染物排放系数mg/(m2·a)
步骤3，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响潜值计算
对锅炉消耗的一次能源采用损失系数计算；对于锅炉运行过程中产生的排放物，采用分类、特征化、标准化以及加权进行计算。
1.锅炉消耗一次能源的
损失计算
式中，Ei——第i种能源的使用量；λi——第i种能源的
损失系数，其值由能质系数与稀缺因子相乘，如表3所示：
表3一次能源
损失系数(kgce eq/kg或kgce eq/m3)
根据公式(1)、表1和表3计算了燃油锅炉的损失值为8.15。
2.锅炉排放物的环境影响类型划分
将排放物的环境影响类型划分为GWP(全球变暖)、AP(酸化)、EP(富营养化)、POFP(光化学臭氧合成)、RI(可吸入无机物)五类。其当量因子采用CLCD数据库数据，如表4所示：
表4污染物的当量因子(基于100a)
3.锅炉的环境影响类型的特征化计算
特征化计算适用于不同锅炉间的比较，是按照各类环境影响最大值为标准100％，其他锅炉的各环境影响类型以此作为参照得出百分比，本实例忽略该步骤。
4.锅炉的环境影响类型的标准化计算
EP(j)＝∑EP(j)i＝∑[Q(j)i×EF(j)i] (2)
式中：EP(j)——系统对第j种潜在环境影响的贡献；
EP(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的贡献；
Qi——第i种物质排放量；
EF(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的当量因子。
NR(j)2015＝EP(j)2015/POP2015 (3)
式中：NR(j)2015——2015年全球(或地区)人均环境影响潜值；
EP(j)2015——2015年全球(或地区)总的环境影响潜值；
POP2015——2015年全球(或地区)人口。
其中2015年全球总人口为72.738亿，CO2排放量3.63×107kt，NOx排放量9684kt；2015年天津市总人口0.155亿，CO2排放量41500kt，NOx排放量185.9kt，SO2排放量为185.9kt，颗粒物排放量为100.7kt，根据公式(2)、(3)计算得到：GWP基准值为5.34×109mgCO2 eq./(yr·pers)；AP基准值为2.31×107mg SO2 eq./(yr·pers)；EP基准值为2.1×106mg
eq./(yr·pers)；POFP基准值为1.69×107mg NMVOC eq./(yr·pers)；RI基准值为6.5×106mg PM2.5 eq./(yr·pers)，进一步计算燃油锅炉的GWP、AP、EP、POFP和RI标准化值分别为0.0047、0.00044、0.00045、0.00046和0.00031。
5.锅炉的加权环境影响计算
本实例根据天津市“十二五”至“十三五”期间的政府消减目标和各种排放标准、质量标准或行业标准等来确定权重，如表5和表6所示：
表5天津市2015-2020年污染物减排目标
确定权重因子用以下公式计算：
WF(j)＝EP(j)2015/EP(j)2020 (4)
式中：WF(j)——第j类环境影响类型的权重因子；EP(j)2015——2015年全球(或地区)总的环境影响潜值；EP(j)2020——2020年全球(或地区)总的环境影响潜值，该值由削减目标计算得到。
表6政策目标距离(2015-2020)权重
燃煤锅炉加权后的环境影响潜值为0.008。
通过以上计算可知，燃油锅炉的
损失值为8.15；在五个环境影响类别中，GWP对环境影响最大，其中GWP的环境影响是其他四类平均值的11.3倍；燃油锅炉的环境影响潜值为0.008。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，锅炉运行期间所消耗能源的生命周期阶段划分；
步骤2，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响清单计算；
步骤3，锅炉运行期间所消耗能源的环境影响潜值；包括：
3.1、对锅炉消耗的一次能源采用通过公式(1)进行
耗竭计算：
式中，Ei——第i种能源的使用量；λi——第i种能源的损失系数，其值由能质系数与稀缺因子相乘；
3.2、对锅炉运行过程中产生的排放物通过公式(2)和(3)进行标准化计算：
EP(j)＝∑EP(j)i＝∑[Q(j)i×EF(j)i] (2)
式中：EP(j)——系统对第j种潜在环境影响的贡献；EP(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的贡献；Qi——第i种物质排放量；EF(j)i——第i种排放物质对第j种潜在环境影响的当量因子；
NR(j)x＝EP(j)x/POPx (3)
式中：NR(j)x——第x年全球(或地区)人均环境影响潜值；EP(j)x——第x年全球(或地区)总的环境影响潜值；POPx——第x年全球(或地区)人口；
3.3、对排放物锅炉运行过程中产生的排放物通过公式(4)进行加权计算：
WF(j)＝EP(j)x/EP(j)y (4)
式中：WF(j)——第j类环境影响类型的权重因子；EP(j)x——第x年全球(或地区)总的环境影响潜值；EP(j)y——第y年全球(或地区)总的环境影响潜值，该值由削减目标计算得到。
2.按照权利要求1所述的一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，其特征在于：所述步骤3中按照GWP、AP、EP、POFP和RI五类划分排放物对环境影响类型。
3.按照权利要求1所述的一种锅炉运行期间的生命周期环境影响评价方法，其特征在于：所述步骤3中，排放物的特征化当量因子采用CLCD数据库数据。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655177A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-16 | 华东理工大学 | 一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005063252A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Konica Minolta Holdings Inc | 環境影響評価方法及び環境影響評価プログラム |
| CN106447204A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 天津大学 | 一种低碳校园评估方法 |
| CN107516159A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-26 | 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司 | 一种基于全生命周期成本的发电设备评价方法 |
| CN108256711A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 李明皓 | 集中供热锅炉房节能指标评价体系建立 |
| CN109872079A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-06-11 | 东北大学 | 基于生命周期评价的燃煤热电系统环境影响评估方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005063252A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Konica Minolta Holdings Inc | 環境影響評価方法及び環境影響評価プログラム |
| CN106447204A (zh) * | 2016-10-08 | 2017-02-22 | 天津大学 | 一种低碳校园评估方法 |
| CN108256711A (zh) * | 2016-12-29 | 2018-07-06 | 李明皓 | 集中供热锅炉房节能指标评价体系建立 |
| CN107516159A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-26 | 中国能源建设集团浙江省电力设计院有限公司 | 一种基于全生命周期成本的发电设备评价方法 |
| CN109872079A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-06-11 | 东北大学 | 基于生命周期评价的燃煤热电系统环境影响评估方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李娇;张芸;邵帅;隋秀文;张晓旭: "循环流化床锅炉燃煤技术热电厂生命周期评价", 环境工程学报, vol. 8, no. 5, pages 2133 - 2140 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655177A (zh) * | 2021-08-13 | 2021-11-16 | 华东理工大学 | 一种餐厨垃圾两相厌氧处理的生命周期评价方法 |
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